STATUS N-JARINGAN DAUN TANAMAN PADI YANG BERASOSIASI DENGAN Synecococcus sp. YANG TERCEKAM KEKERINGAN SKRIPSI. Oleh Agung Daniarso NIM

Transkripsi

1 STATUS N-JARINGAN DAUN TANAMAN PADI YANG BERASOSIASI DENGAN Synecococcus sp. YANG TERCEKAM KEKERINGAN SKRIPSI Oleh Agung Daniarso NIM PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER 2013

2 STATUS N-JARINGAN DAUN TANAMAN PADI YANG BERASOSIASI DENGAN Synecococcus sp. YANG TERCEKAM KEKERINGAN SKRIPSI Diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Pogram Studi Agroteknologi (S1) dan mencapai gelar Sarjana Pertanian Oleh Agung Daniarso NIM PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER 2013 i

3 PERSEMBAHAN Ku Persembahkan karya ini untuk : Tuhan Yang Maha Esa sebagai wujud rasa syukur atas semua berkah dan penyertaan-nya sehingga saya dapat menyelesaikan karya tulis ini. Ayahanda Almarhum Suroso dan Ibunda Muaidah Tercinta yang telah berkorban demi keberhasilanku, dan memegang peranan penting dalam pencapaian cita-citaku. Saudara-saudaraku Rosalinda dan Deni Putra Pratama yang telah memberi canda tawa serta kebahagiaan dalam kehidupanku. Orang-orang disekitarku yang telah memberi banyak pengetahuan baru serta memberi semangat untuk selalu melangkah maju mengejar citacitaku. Diri yang telah menunjukkan arti dan makna kehidupanku. Almamater Fakultas Pertanian Universitas Jember yang aku banggakan. Para petani Indonesia yang telah bekerja keras menghasilkan hasil bumi yang berkualitas untuk kesehatanku. ii

4 MOTTO Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan kerjakanlah hal yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain, karena hidup hanyalah sekali. Ingat hanya pada Allah apapun dan di manapun kita berada kepada Dia-lah tempat meminta dan memohon iii

5 PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Agung Daniarso NIM : Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa karya tulis ilmiah yang berjudul Status N-Jaringan Daun Tanaman Padi Yang Berasosiasi Dengan Synecococcus Sp. Yang Tercekam Kekeringan adalah benar-benar hasil karya sendiri, kecuali jika dalam pengutipan substansi yang disebutkan sumbernya, dan belum pernah diajukan pada institusi manapun, serta bukan karya jiplakan. Saya bertanggung jawab atas keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap ilmiah yang harus saya junjung tinggi. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya tekanan dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi akademik jika ternyata dikemudian hari pernyataan ini tidak benar. Jember, Oktober 2013 Yang menyatakan, Agung Daniarso NIM iv

6 SKRIPSI STATUS N-JARINGAN DAUN TANAMAN PADI YANG BERASOSIASI DENGAN Synecococcus sp. YANG TERCEKAM KEKERINGAN (N Tissue Status of Leaves Paddy Plants That Associated With Synechococcus sp. on The Drought Stresses) Oleh Agung Daniarso NIM Dosen Pembimbing Utama Pembimbing : Ir. R. Soedradjad, M.T. NIP Dosen Pembimbing Anggota : Ir. Usmadi, M.P. NIP v

7 PENGESAHAN Skripsi yang berjudul Status N-Jaringan Daun Tanaman Padi Yang Berasosiasi Dengan Synecococcus Sp. Yang Tercekam Kekeringan telah diuji dan di sahkan oleh Fakultas Pertanian Universitas Jember pada: Hari : Kamis Tanggal : 26 September 2013 Tempat : Fakultas Pertanian Universitas Jember TIM PENGUJI PENGUJI 1, Ir. R. Soedradjad, M.T. NIP PENGUJI 2, PENGUJI 3, Ir. Usmadi, M.P. NIP Ir. Irwan Sadiman, M.P. NIP Mengesahkan Dekan, Dr. Ir. Jani Januar, M.T. NIP vi

8 RINGKASAN Status N-Jaringan Daun Tanaman Padi Yang Berasosiasi Dengan Synecococcus sp. Yang Tercekam Kekeringan; Agung Daniarso, ; 2013: 48 Halaman; Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Jember. Lahan pertanian beririgasi di indonesia dari tahun ke tahun semakin mengalami penurunan yang cukup signifikan. Salah satu penyebab menurunnya luas lahan tersebut adalah adanya alih fungsi lahan dari lahan pertanian ke lahan nonpertanian. Adanya alih fungsi lahan menyebabkan semakin berkurangnya hasil produksi padi. Salah satu solusi untuk mengatasi kekurangan produksi padi adalah dengan memanfaatkan lahan kering yang memilki potensi cukup besar untuk bisa dikembangkan menjadi lahan sawah. Masalah yang paling dominan dalam budidaya tanaman di lahan kering adalah difisiensi air pada saat musim kemarau, kekurangan unsur hara dan rendahnya tingkat efisiensi penyerapan unsur hara sebagai akibat dari kurangnya pasokan air di dalam tanah. Salah satu solusi untuk berbagai permasalahan di lahan kering tersebut adalah dengan memanfaatkan biofertilizer yang diaplikasikan melalui daun. Salah satu contoh biofertilizer adalah bakteri fotosintetik Synechococcus sp. yang mampu menambat N dari udara sehingga mampu mengoptimalkan proses fotosintesis. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian seberapa besar peranan bakteri fotosintetik Synechococcus sp. yang berasosiasi dengan tanaman padi dalam meningkatkan aktivitas nitrogenase di daun. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh inokulasi bakteri Synechococcus sp terhadap Status N-jaringan daun tanaman padi yang tercekam kekeringan. Penelitian ini dilaksanakan di Agrotechnopark Universitas Jember pada 12 Desember sampai dengan 28 April Penelitian ini menggunakan benih padi varietas lokal dan dirancang dengan menggunakan Rancangan Split-Plot dengan dua faktor. Faktor pertama adalah cekaman kekeringan yang terdiri atas 3 taraf (tanpa cekaman air, dicekam umur HST, dan dicekam umur HST). Faktor kedua adalah inokulasi bakteri Synechococus sp yang terdiri atas 2 taraf yaitu tidak diinokulasi dan vii

9 diinokulasi. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali. Parameter yang diamati meliputi kandungan N-total jaringan, berat kering tanaman, panjang akar, laju pertumbuhan tanaman, kandungan klorofil daun, serta daya hantar stomata. Analisis N-total jaringan menggunakan metode modifikasi Kjeldahl. Nilai rerata antar perlakuan pada setiap parameter dibedakan dengan SEM (Standard Error of the Mean). Hasil penelitian menunjukkan kandungan N-Total jaringan daun tanaman padi yang berasosiasi dengan bakteri fotosintetik Synechococcus sp ketika dicekam pada fase pertumbuhan anakan (10-20 HST) mengalami penurunan sebesar 15,42 % dibandingkan tanaman yang tidak dicekam meskipun secara tidak nyata tanaman yang tidak berasosiasi dengan bakteri Synechococcus sp mengalami sedikit peningkatan kadar N total. Kekurangan unsur N pada periode cekaman tersebut dapat menurunkan jumlah anakan tanaman padi karena unsur N sangat dibutuhkan pada fase vegetatif tanaman terutama pada saat pembentukan anakan. Sedangkan pada saat dicekam pada saat fase inisiasi malai (50-60 HST) kandungan N total juga menurun baik yang berasosiasi dengan bakteri Synechococcus sp. maupun yang tidak berasosiasi. Kata kunci: kekeringan, padi, synecococcus sp. viii

10 SUMMARY N Tissue Status of Leaves Paddy Plants That Associated With Synecococcus Sp. on The Drought Stresses; Agung Daniarso, ; 2013: 48 Pages; Program Study of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Jember. Irrigated agricultural land in Indonesia has decreased significantly.due to the conversion of agricultural land to non-agricultural land. The change of land use causes decreased the production of paddy. To overcome this problem we can use dry land that has great potential to be developed into wet lands. The most dominant problem of cultivation dry lands is in adequate of water during dry season, lack of nutrients, and low levels of nutrient uptake as a result of the lack of water supply in the soil. One solution to the problems caused by dry land is by using biofertilizers that applied through the leaves. One of the examples of biofertilizer is Synechococcus sp, that can bind N from the air and optimize the process of photosynthesis. Therefore, it is important to do research about how big a role of Synechococcus sp. that are associated with paddy plants in improving of nitrogenase activity in the leaves. The purpose of this research is to determine the effect of bacterial inoculation Synechococcus sp. on N tissue status of paddy plant leaves that are in drought stress. The experiment had been conducted at Agrotechnopark of Jember University on 12 December until 28 April The research used local rice cultivar and using split plot design with 2 factors. The first factor is the dryness which consists of 3 levels (without water stress, (80-90% of field capacity) the age of das, (80-90% of field capacity) the age of das). The second factor is the inoculation of Synechococcus sp. It consisted of 2 levels which are within inoculation and without inoculation. Each treatment combination was repeated by 3 times. The parameters are seen include content of N total tissue, plant dry weight, root length, plant growth rate, leaf chlorophyll content, and stomatal conductivity. Analysis of N-total using a Kjeldahl modification method. In order to determine difference effects among the treatments, the data were analyzed by the Standard Error of Mean (SEM). ix

11 The research results showed that the content of N-total tissue of paddy leaves associated with Synechococcus sp. (80-90% of field capacity) at growth stage (10-20 das) decreased by 15.42% compared with plants that are not stresses. The lack of N in the period of stress can reduce the number of paddy seedlings. While at the time stresses at panicle initiation stage (50-60 das) N total content also decreased both associated with Synechococcus sp. or not associated with it. Keywords: paddy, shynecococcus sp., water stress x

12 PRAKATA Puji syukur kepada Allah SWT atas segala petunjuk, karunia dan jalan yang diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Status N-Jaringan Daun Tanaman Padi Yang Berasosiasi Dengan Synecococcus Sp. Yang Tercekam Kekeringan. Penyusunan skripsi ini digunakan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Agroteknologi (S1) dan mencapai gelar Sarjana Pertanian. Penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Ibunda tercinta Muaidah yang telah memberikan restu, kasih sayang serta doa-doanya, ayahanda Alm. Suroso yang telah menunjukkan berbagai hal tentang kehidupan dan kebijaksanaan, dan saudaraku Rosalinda dan Deni Putra Pratama beserta keluarga kalian adalah semangatku saat diriku lemah, 2. Ir. R. Soedradjad, M.T. selaku Dosen Pembimbing Utama yang telah meluangkan waktu dalam memberikan bimbingan, arahan dan koreksi kepada penulis. 3. Ir. Usmadi, M.P. selaku Dosen Pembimbing Anggota yang telah meluangkan waktu dalam memberikan ilmu, bimbingan, arahan, dan koreksi terhadap penulisan skripsi ini. 4. Ir. Irwan Sadiman, M.P. selaku Dosen Penguji dan Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan, nasehat dan motivasi kepada penulis. 5. Dr. Ir. Jani Januar, M.T. selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Jember. 6. Ir. Hari Purnomo, M.Si., Ph.D., DIC selaku Ketua Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Jember. 7. Ir. R. Soedradjad, M.T. selaku Ketua Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Jember. xi

13 8. Bapak / Ibu Dosen Program Studi Agroteknologi, khususnya Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Jember yang telah memberikan studi referensi keilmuan terhadap penyelesaian skripsi ini, semoga akan bermanfaat dan berguna di masa-masa mendatang. 9. Teknisi Laboratorium yang telah membantu selama proses penelitian. 10. Teman-teman satu tim Deni Setiyawan, Wilis Cahya Pusaka, Hidrilla Amalia S. Pane, Enggar Welly Anggia, terutama Abadi Darma Setia, Pratama Pubrianto dan Aditya Bagus atas kerja sama dan bantuannya selama ini. 11. Teman-teman Agroteknologi 2008, kakak-kakak senior, dan adik-adik yunior secara keseluruhan yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu, atas dukungan dan dorongannya dalam penyelesaian skripsi ini. 12. Semua pihak yang terlibat baik secara langsung maupun tidak langsung yang telah memberikan bantuan dan dukungan dalam penyelesaian skripsi ini. Pada kesempatan ini, penulis juga ingin menyampaikan bahwa penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun diharapkan demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin. Jember, Oktober 2013 Penulis xii

14 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERSEMBAHAN... HALAMAN MOTTO... HALAMAN PERNYATAAN... HALAMAN PEMBIMBINGAN... HALAMAN PENGESAHAN... RINGKASAN... SUMMARY... PRAKATA... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Halaman BAB 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... i iii iv v vi vii viii x xii xiv xvi xvii BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Fase Pertumbuhan Tanaman Padi Kebutuhan Air Tanaman Padi Bakteri Fotosintetik Synechococcus sp Kekeringan Peran Nitrogen pada Tanaman BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Bahan dan Alat Bahan Alat Rancangan Penelitian Pelaksanaan Penelitian Pembibitan / Persemaian Persiapan Media dan Menentukan Kapasitas Lapang Penanaman Perlakuan Cekaman Kekeringan Aplikasi Bakteri Fotosintetik Pemeliharaan Parameter Pengamatan BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN xiii

15 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

16 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Fase Pertumbuhan Tanaman Padi Skema Kebutuhan Air Pada Fase Pertumbuhan Tanaman Padi Mekanisme Cekaman Kekeringan Padi Varietas Lokal dan Koloni Bakteri Synecococcus sp Perlakuan Cekaman Kekeringan Proses Perbanyakan dan Pengaplikasian Bakteri Synecoccus sp Temperatur dan Kelembaban Udara Rerata Mingguan Tanaman Padi Panjang Akar Tanaman Padi Stomatal Conductance Tanaman Padi Laju Pertumbuhan Absolut Tanaman Padi Kandungan Klorofil Daun Tanaman Padi Kandungan N-Total Jaringan Daun Tanaman Padi xv

17 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 : Foto-foto Pelaksanaan Penelitian Lampiran 2 : Hasil Uji Homogenitas, Normalitas dan Independensi Data Lampiran 3 : Form Hasil Analisis N-Total Jaringan xvi